APLICAÇÃO DE LÍQUIDO IÔNICO NO PROCESSO DE POLPAÇÃO DE MADEIRA

HELENA DA SILVA RIBEIRO; Fernando José Borges Gomes; Larisse Aparecida Ribas Batalha; Nilton Louvem Da Silva Junior; Diana Catalina Cubides-Román; Roberto Carlos Costa Lelis

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Trabalho

Título do Trabalho

APLICAÇÃO DE LÍQUIDO IÔNICO NO PROCESSO DE POLPAÇÃO DE MADEIRA

Autores

HELENA DA SILVA RIBEIRO
Fernando José Borges Gomes
Larisse Aparecida Ribas Batalha
Nilton Louvem Da Silva Junior
Diana Catalina Cubides-Román
Roberto Carlos Costa Lelis

Modalidade

Resumo

Área temática

Ciências Agrárias - Recursos Florestais e Engenharia Florestal

Data de Publicação

22/04/2025

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/xi-raic-e-v-raidtec-ufrrj/940700-aplicacao-de-liquido-ionico-no-processo-de-polpacao-de-madeira

ISBN

978-65-272-1295-9

Palavras-Chave

líquido iônico; pré-tratamento; polpação Kraft

Resumo

Entre os métodos de deslignificação existentes, destaca-se o processo Kraft, amplamente aplicado nas indústrias de celulose e papel. Esse método tem como função converter a madeira em um material fibroso, dissolvendo a lignina e liberando as fibras. No entanto, esse processo apresenta desvantagens, como alto custo no branqueamento e a geração de forte odor durante o processo. O objetivo do trabalho foi remover a lignina da biomassa de Eucalyptus spp., mantendo os padrões qualitativos da indústria e reduzindo custos, utilizando líquidos iônicos como pré-tratamento. Para a síntese e purificação do líquido iônico [2-HTEAF]mesy foram realizados procedimentos conforme o descrito por estudos anteriores. Utilizando um reator, os cavacos foram submetidos a pré-tratamentos com o líquido iônico em diferentes tempos (30, 60 e 90 minutos), temperatura (140°C, 150°C e 160°) e proporção de biomassa/líquido-iônico (1:1, 1:2 e 1:3). Para iniciarmos os testes, foram definidos parâmetros fixos de temperatura (150°C) e proporção (1:2), tendo como variável o tempo. Os cavacos foram vaporizados a 120°C por 30 minutos e depois levados ao reator. Após concluído o tempo, os cavacos foram lavados com 150 mL de etanol e água quente em excesso, até atingir pH neutro e levados para secar em sala climatizada. Após secarem, os cavacos foram moídos e submetidos às análises de percentual de lignina, hemicelulose e quando necessário, holocelulose e alfa-celulose. Com os resultados obtidos, o melhor tempo de remoção foi fixado e a próxima variação foi a de temperatura, e posteriormente, a variação de proporção. Para avaliar se era o líquido iônico que estava removendo os componentes presentes no cavaco, foram necessários testes de referência com auto-hidrólise nas diferentes temperaturas 140°C, 150°C e 160°C, utilizando o melhor tempo definido para fins de comparação. Observamos na primeira etapa do pré-tratamento que foi possível remover 4.6%, 6.0% e 10.1% de xilana e 1.44%, 0.07% e 5.48% de lignina, nos tempos de 30, 60 e 90 minutos respectivamente, em comparação com a biomassa não tratada. Desse modo, o tempo de 90 minutos foi o escolhido para ser fixado. Variando a temperatura, observamos que a 140°C a remoção de lignina não se mostra eficaz, porém a 150°C e 160°C, foi possível remover 5.48% e 2.03% de lignina e 10.1% e 12.8% de xilana, respectivamente, quando comparada com a biomassa inicial. Analisando as informações obtidas pelo pré-tratamento com a auto-hidrólise, é nítida a capacidade remoção de xilana pela água, removendo 4.6%, 8.0% e 11.45% de xilana nas temperaturas de 140°C, 150°C e 160°C respectivamente, quando comparada com a biomassa não tratada. Porém, quando comparada a remoção de xilana pelo auto-hidrólise com a do líquido iônico, podemos perceber que o líquido iônico consegue se sobressair em duas temperaturas, removendo 2.1% e 1.35% a mais de xilana a 150°C e 160°C respectivamente. Além disso, observamos que a auto-hidrólise é ineficiente quando se trata da remoção de lignina. Comparando os resultados de auto-hidrólise e da variação de temperatura, foi possível definir que a temperatura ideal para fixarmos foi a de 160°C, devido a maior remoção de hemicelulose e preservação da celulose presente nas fibras da biomassa. Analisando todos os resultados obtidos, observou-se que não seria necessário o teste de variação de proporção (biomassa/líquido iônico). Ao comparar a remoção de xilana com o processo Kraft, notamos que, com kappa 17, a polpa contém 13,0% de xilana. Desse modo, o uso de líquido iônico se mostrou eficaz como um pré-tratamento da biomassa, pois com os parâmetros de 90 minutos, 160°C e proporção de 1:2 foi possível remover 2.03% de lignina e 12.8% de xilana em comparação com a biomassa inicial, podendo ser explorado o seu potencial para outros fins.

Título do Evento: XI Reunião Anual de Iniciação Científica da UFRRJ (RAIC 2024) & V Reunião Anual de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação (RAIDTec 2024)
Cidade do Evento: Seropédica
Título dos Anais do Evento: Anais da XI Reunião Anual de Iniciação Científica da UFRRJ (RAIC) e V Reunião Anual de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação (RAIDTec): Transição energética: impactos ambientais e sociais
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

RIBEIRO, HELENA DA SILVA et al.. APLICAÇÃO DE LÍQUIDO IÔNICO NO PROCESSO DE POLPAÇÃO DE MADEIRA.. In: Anais da XI Reunião Anual de Iniciação Científica da UFRRJ (RAIC) e V Reunião Anual de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação (RAIDTec): Transição energética: impactos ambientais e sociais. Anais...Seropédica(RJ) UFRRJ, 2024. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/xi-raic-e-v-raidtec-ufrrj/940700-APLICACAO-DE-LIQUIDO-IONICO-NO-PROCESSO-DE-POLPACAO-DE-MADEIRA. Acesso em: 12/09/2025